Magnetizace
Magnetizace (též magnetování nebo zmagnetování) představuje fyzikální jev, ke kterému dochází při vložení látky (tělesa) do magnetického pole, a který se projevuje změnou vlastností dané látky. Magnetická látka se označuje jako magnetikum nebo jako zmagnetovaná látka.
Velikost zmagnetování lze určit pomocí fyzikální veličiny označované jako magnetizace.
Rozdělení magnetik
Podle celkového magnetického momentu tělesa lze rozlišit následující základní skupiny magnetických látek.
- Diamagnetikum - Látka složená z částic s nulovým výsledným magnetickým momentem. Vložením do vnějšího magnetického pole dochází v látce k mírnému zeslabování vnějšího magnetického pole.
- Paramagnetikum - Látka složená z částic s nenulovým magnetickým momentem, které jsou však orientovány náhodně, takže výsledný magnetický moment makroskopické části tělesa je nulový. Vložením do vnějšího magnetického pole dochází v látce k zesilování vnějšího magnetického pole.
- Feromagnetikum - V látce se tvoří tzv. domény, v nichž jsou magnetické dipóly shodně orientovány. Bez vnějšího magnetického pole jsou domény orientovány náhodně a výsledný magnetický moment makroskopické části tělesa je nulový. Ve slabém vnějším magnetickém poli dochází ke zvětšování domén, v silném poli pak dochází ke skokové změně orientace domén, podobně jako v paramagnetické látce. Zesílení magnetického pole ve feromagnetiku tedy závisí na intenzitě vnějšího magnetického pole.
Podstata magnetování
Magnetické pole je ve hmotném prostředí ovlivňováno interakcí s látkou. Velikost tohoto působení je závislá na struktuře atomů. Zjednodušeně si to lze představit tak, že pohyb elektronu kolem atomového jádra představuje proudovou smyčku, kterou lze chápat jako magnetický dipól s magnetickým momentem. Struktura elektronového obalu atomu pak dává jeho výsledný magnetický moment. Těmito jevy se podrobně zabývá kvantová fyzika.
Projev magnetizace je důsledkem uspořádání magnetických domén feromagnetického materiálu tak, že se jejich účinek projevuje navenek. Magnetizace může být dočasná (trvá pouze po dobu působení vnějšího magnetického pole) nebo trvalá (trvá i po zániku budícího pole). V tom případě i po zániku budícího pole může část domén zůstat orientovaná ve směru působícího pole a magnetizovaná látka má zbytkový (remanentní) magnetismus (toho se využívá například při rozběhu dynam). Látka má pak permanentní magnetický dipólový moment a lze najít tzv. severní a jižní magnetický pól tj. místa, kde magnetické siločáry procházejí povrchem.
Ačkoliv protony mají magnetický dipólový moment, ne všechny látky vykazují magnetické vlastnosti. Jako příklad lze uvést atom vodíku, jehož jádro sestává z jednoho protonu. Molekula vody obsahuje dva vodíkové atomy a atom kyslíku, jehož magnetický dipólový moment je nulový, protože kyslík má sudý počet protonů. Přestože molekula vody obsahuje tyto dva magnetické dipóly, voda není magnetická. Důvodem je náhodná orientace vektorů dipólových momentů, které se tak vzájemně kompenzují a jejich výsledný součet je nulový. Voda, bez přiloženého vnějšího pole, má proto nulovou magnetizaci.
Při přiložení vnějšího magnetického pole se dipólové momenty jader vodíku uspořádají podél siločar magnetického pole. Jen v tomto případě má voda nenulovou magnetizaci a je slabě magnetická.
Využití
Magnetizace materiálů se užívá ve velkém měřítku pro záznam informací na magnetických bubnech, páskách, discích, disketách a dalších datových médiích.
